JP4433722B2 - Pattern forming method and wiring pattern forming method - Google Patents
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Description
本発明は、基材上に薄膜パターンを形成するパターンの形成方法、及びその薄膜パターンを使った配線パターンの形成方法、電気光学装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a pattern forming method for forming a thin film pattern on a substrate, a wiring pattern forming method using the thin film pattern, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
従来より、半導体集積回路等の微細な配線パターンを有するデバイスの製造方法としてフォトリソグラフィ法が多用されているが、液滴吐出法（インクジェット法）を用いたデバイスの製造方法が注目されている。液滴吐出法を用いて微細な配線パターンを形成する場合、パターン線幅の精度を出すため、基材上に撥液領域と親液領域とを予めパターニングしておき、液滴を親液領域に選択的に配置する方法が提案されている。下記特許文献１には、化学気相蒸着法により基板上に設けた単分子膜をパターニングする技術が開示されている。
ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。上記特許文献１に開示されている技術は、短波長の紫外線や電子ビームを照射して単分子膜を基板上から除去することによりパターニングする構成である。これは、パターニングする単分子膜の吸収帯が短波長に存在するためであり、吸収帯を持たない長波長の赤外線等では、どんなに高エネルギーの光を照射してもパターニングすることは困難である。このため、単分子膜等の有機薄膜のパターニングには、真空下での紫外線照射や電子線等の高価で大掛かりな装置を必要とした。
By the way, the above-described prior art has the following problems. The technique disclosed in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡易で低コストな手法により、薄膜を高精度にパターニングできるパターンの形成方法を提供することを目的とする。更に、その薄膜を使って配線パターンを形成する配線パターンの形成方法、その配線パターンを有する電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a pattern forming method capable of patterning a thin film with high accuracy by a simple and low-cost technique. It is another object of the present invention to provide a wiring pattern forming method for forming a wiring pattern using the thin film, an electro-optical device and an electronic apparatus having the wiring pattern.
本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、昇華性材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記薄膜は光開始剤を有するモノマーを含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、昇華性材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記基材に、前記昇華性材料が混在されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、昇華性材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、
前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側から前記光を照射することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、昇華性材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記薄膜及び前記基材の少なくとも１つの光透過率に基づいて、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側及び前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側のどちらかから前記光を照射するかを決定することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、昇華性材料及び光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含む基材の一方の面側に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記昇華性材料は、前記基材の表面側又は裏面側に、前記基材及び前記薄膜とは独立した昇華性色素層として形成されており、前記光熱変換材料を含む光熱変換層が、前記基材、前記薄膜及び前記昇華性色素層とは独立して設けられており、前記光熱変換層は、前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、ガス発生材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって所望領域の前記ガス発生材料からガスを発生させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記薄膜は光開始剤を有するモノマーを含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、ガス発生材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって所望領域の前記ガス発生材料からガスを発生させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側から前記光を照射することを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、ガス発生材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって所望領域の前記ガス発生材料からガスを発生させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングするパターンの形成方法であって、前記薄膜及び前記基材の少なくとも１つの光透過率に基づいて、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側及び前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側のどちらかから前記光を照射するかを決定することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記昇華性材料は昇華性色素を含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記薄膜は有機薄膜を含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記薄膜は単分子膜を含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記薄膜は光開始剤を有するモノマーを含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記昇華性材料は、前記基材の表面側又は裏面側に、前記基材及び前記薄膜とは独立した昇華性色素層として形成されることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記昇華性色素層は、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記昇華性色素層は、前記薄膜と隣接して設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記昇華性色素層は、前記基材と前記薄膜との間に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記基材に、前記昇華性材料が混在されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記基材は、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含むことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記基材は、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含み、前記昇華性色素層に、前記光熱変換材料が混在されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側から前記光を照射することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側から前記光を照射することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、前記光は、前記昇華性材料及び前記光熱変換材料の少なくとも一方に応じた波長を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る配線パターンの形成方法は、請求項１〜請求項２２のいずれか一項に記載の形成方法により形成された薄膜パターンを有する前記基材上に、配線パターン形成用材料を含む液滴を配置することにより配線パターンを形成することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る配線パターンの形成方法は、昇華性材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する位置の前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングする工程と、パターニングされた前記薄膜を有する前記基材上に、配線パターン形成用材料を含む液滴を配置することにより配線パターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る配線パターンの形成方法は、ガス発生材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって所望領域の前記ガス発生材料からガスを発生させることで、前記光が照射された照射領域に対応する位置の前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングする工程と、パターニングされた前記薄膜を有する前記基材上に、配線パターン形成用材料を含む液滴を配置することにより配線パターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法は、昇華性材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって生じる熱により所望領域の前記昇華性材料を昇華させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングすることを特徴とする。ここで、前記昇華性材料は昇華性色素を含む。前記薄膜は有機薄膜、単分子膜、及び光開始剤を含むモノマーを含む。本発明によれば、基材上又は基材の中に昇華性材料を設けることにより、照射された光によって所望領域の昇華性材料が熱せられ、その昇華性材料の昇華により所望領域の薄膜を気化又は分解することができ、薄膜をパターニングすることができる。したがって、薄膜が直接吸収帯を持たない波長の光であっても、昇華性材料あるいは光熱変換材料の持つ吸収帯でのパターニングが可能となり、簡便にかつ高い解像度で薄膜をパターニングすることができる。すなわち、本発明によれば、使用する光照射装置の選択の幅が広がり、高価で大掛かりな光照射装置を用いなくても、基材上より薄膜を良好に除去して高精度にパターニングすることができる。
In the pattern forming method according to an embodiment of the present invention, a thin film is provided on a base material including a sublimable material, the base material is irradiated with light, and the heat in the desired region is irradiated with the light. A method of forming a pattern by sublimating a sublimable material to pattern the thin film by removing the thin film corresponding to the irradiated region irradiated with the light, wherein the thin film contains a monomer having a photoinitiator. It is characterized by including.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a sublimable material, irradiating the base material with light, and generating a desired region by heat generated by the light irradiation. The sublimation material is sublimated to remove the thin film corresponding to the irradiation region irradiated with the light, thereby patterning the thin film. It is characterized by a mixture of materials.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a sublimable material, irradiating the base material with light, and generating a desired region by heat generated by the light irradiation. A pattern forming method of patterning the thin film by removing the thin film corresponding to the irradiated region irradiated with the light by sublimating the sublimable material of
The light is irradiated from the other surface side of the base material on which the thin film is not provided.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a sublimable material, irradiating the base material with light, and generating a desired region by heat generated by the light irradiation. A pattern forming method of patterning the thin film by removing the thin film corresponding to the irradiation region irradiated with the light by sublimating the sublimable material, wherein at least the thin film and the substrate Based on one light transmittance, whether to irradiate the light from one surface side of the base material where the thin film is provided or from the other surface side where the thin film of the base material is not provided It is characterized by determining.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes a sublimation material and a thin film provided on one surface side of a base material including a photothermal conversion material that converts light energy into heat energy. The thin film is patterned by removing the thin film corresponding to the irradiated region irradiated with light by sublimating the sublimable material in a desired region by heat generated by the light irradiation. A method for forming a pattern, wherein the sublimable material is formed as a sublimable dye layer independent of the base material and the thin film on the front surface side or the back surface side of the base material, and the photothermal conversion material is The photothermal conversion layer is provided independently of the substrate, the thin film, and the sublimable dye layer, and the photothermal conversion layer is on the other surface side of the substrate where the thin film is not provided. Provided It is characterized in.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a gas generating material, irradiating the base material with light, and applying the light to the gas in a desired region. A method of forming a pattern in which a gas is generated from a generating material to remove the thin film corresponding to an irradiation region irradiated with the light, thereby patterning the thin film, wherein the thin film has a photoinitiator. It is characterized by including.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a gas generating material, irradiating the base material with light, and applying the light to the gas in a desired region. A method of forming a pattern for patterning the thin film by removing the thin film corresponding to the irradiated region irradiated with the light by generating a gas from the generated material, wherein the thin film of the substrate is provided It is characterized by irradiating the said light from the other surface side which is not.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a gas generating material, irradiating the base material with light, and applying the light to the gas in a desired region. A method of forming a pattern for patterning a thin film by removing the thin film corresponding to an irradiation region irradiated with the light by generating a gas from the generated material, wherein the thin film and at least one of the base material Based on one light transmittance, it is determined whether to irradiate the light from one surface side of the base material where the thin film is provided or from the other surface side of the base material where the thin film is not provided It is characterized by doing.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the sublimable material includes a sublimable dye.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the thin film includes an organic thin film.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the thin film includes a monomolecular film.
In the pattern forming method according to an embodiment of the present invention, the thin film contains a monomer having a photoinitiator.
In the pattern forming method according to an embodiment of the present invention, the sublimable material is formed as a sublimable dye layer independent of the base material and the thin film on the front surface side or the back surface side of the base material. It is characterized by that.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the sublimable dye layer is provided on one surface side of the substrate on which the thin film is provided.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the sublimable dye layer is provided adjacent to the thin film.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the sublimable dye layer is provided between the substrate and the thin film.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the sublimation material is mixed in the base material.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the base material includes a photothermal conversion material that converts light energy into heat energy.
In the pattern forming method according to an embodiment of the present invention, the base material includes a photothermal conversion material that converts light energy into heat energy, and the photothermal conversion material is mixed in the sublimable dye layer. It is characterized by being.
Moreover, the pattern formation method which concerns on one Embodiment of this invention irradiates the said light from the one surface side in which the said thin film of the said base material was provided.
Moreover, the pattern formation method which concerns on one Embodiment of this invention irradiates the said light from the other surface side in which the said thin film of the said base material is not provided.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the light has a wavelength corresponding to at least one of the sublimation material and the photothermal conversion material.
Moreover, the formation method of the wiring pattern which concerns on one Embodiment of this invention is a wiring pattern on the said base material which has the thin film pattern formed by the formation method as described in any one of Claims 1-22. A wiring pattern is formed by disposing droplets containing a forming material.
Also, the wiring pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a sublimable material, irradiating the base material with light, and applying heat generated by the light irradiation. Patterning the thin film by removing the thin film at a position corresponding to the irradiated region irradiated with the light by sublimating the sublimable material in the region, and the substrate having the patterned thin film And a step of forming a wiring pattern by disposing a droplet containing a wiring pattern forming material.
The wiring pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a gas generating material, irradiating the base material with light, and irradiating the light with the light in the desired region. A step of patterning the thin film by generating a gas from a gas generating material to remove the thin film at a position corresponding to the irradiation region irradiated with the light; and on the substrate having the patterned thin film. And forming a wiring pattern by disposing a droplet containing a wiring pattern forming material.
The pattern forming method according to an embodiment of the present invention includes providing a thin film on a base material including a sublimable material, irradiating the base material with light, and generating a desired region by heat generated by the light irradiation. By sublimating the sublimable material, the thin film corresponding to the irradiation region irradiated with the light is removed to pattern the thin film. Here, the sublimable material includes a sublimable dye. The thin film includes an organic thin film, a monomolecular film, and a monomer including a photoinitiator. According to the present invention, by providing a sublimable material on or in the substrate, the sublimable material in the desired region is heated by the irradiated light, and the thin film in the desired region is formed by sublimation of the sublimable material. It can be vaporized or decomposed and the thin film can be patterned. Therefore, even if the light has a wavelength that does not have a direct absorption band, patterning can be performed in the absorption band of the sublimation material or the photothermal conversion material, and the thin film can be patterned easily and with high resolution. That is, according to the present invention, the range of selection of the light irradiation device to be used is widened, and the thin film can be satisfactorily removed from the substrate and patterned with high accuracy without using an expensive and large-scale light irradiation device. Can do.
また、本発明のパターンの形成方法は、ガス発生材料を含む基材上に薄膜を設け、前記基材に対して光を照射し、前記光の照射によって所望領域の前記ガス発生材料からガスを発生させることで、前記光が照射された照射領域に対応する前記薄膜を除去することにより該薄膜をパターニングすることを特徴とする。本発明によれば、基材上又は基材の中にガス発生材料を設けることにより、照射された光によって所望領域からガスを発生させ、そのガスの発生により所望領域の薄膜を基材上から除去することができ、薄膜をパターニングすることができる。したがって、薄膜が直接吸収帯を持たない波長の光であっても、昇華性材料あるいは光熱変換材料の持つ吸収帯でのパターニングが可能となり、簡便にかつ高い解像度で薄膜をパターニングすることができる。すなわち、本発明によれば、使用する光照射装置の選択の幅が広がり、真空化での紫外線照射や電子線等の高価で大掛かりな光照射装置を用いなくても、基材上より薄膜を良好に除去して高精度にパターニングすることができる。 In the pattern forming method of the present invention, a thin film is provided on a base material containing a gas generating material, the base material is irradiated with light, and gas is emitted from the gas generating material in a desired region by the light irradiation. The thin film is patterned by removing the thin film corresponding to the irradiation region irradiated with the light. According to the present invention, by providing a gas generating material on or in the base material, a gas is generated from the desired region by the irradiated light, and the thin film in the desired region is generated from the base material by the generation of the gas. It can be removed and the thin film can be patterned. Therefore, even if the light has a wavelength that does not have a direct absorption band, patterning can be performed in the absorption band of the sublimation material or the photothermal conversion material, and the thin film can be patterned easily and with high resolution. That is, according to the present invention, the range of selection of the light irradiation device to be used is widened, and a thin film can be formed on the substrate without using an expensive and large light irradiation device such as ultraviolet irradiation or electron beam in vacuum. It can be satisfactorily removed and patterned with high accuracy.
本発明のパターンの形成方法において、前記昇華性材料は、前記基材の表面側又は裏面側に、前記基材及び前記薄膜とは独立した昇華性色素層として形成してもよい。また、前記昇華性色素層は、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側に設けられている構成を採用することも可能であるし、前記昇華性色素層は、前記薄膜と隣接して設けられている構成を採用することも可能である。また、前記昇華性色素層が前記基材と前記薄膜との間に設けられている構成を採用することも可能であるし、前記基材に前記昇華性材料が混在されている構成を採用することも可能である。いずれの構成であっても、照射した光の光エネルギーによって昇華性材料を昇華させ、この昇華により所望領域の薄膜を気化又は分解することができる。ここで、昇華性色素層と薄膜とを隣接して設けることにより、昇華領域と薄膜を気化又は分解領域とを高精度に一致させることができ、より高い解像度で薄膜をパターニングすることができる。 In the pattern forming method of the present invention, the sublimable material may be formed as a sublimable dye layer independent of the base material and the thin film on the front surface side or the back surface side of the base material. Further, the sublimable dye layer may adopt a configuration provided on one surface side of the substrate on which the thin film is provided, and the sublimable dye layer is adjacent to the thin film. It is also possible to adopt a configuration provided as an example. It is also possible to adopt a configuration in which the sublimable dye layer is provided between the base material and the thin film, or a configuration in which the sublimable material is mixed in the base material. It is also possible. In any configuration, the sublimable material can be sublimated by the light energy of the irradiated light, and the thin film in a desired region can be vaporized or decomposed by this sublimation. Here, by providing the sublimable dye layer and the thin film adjacent to each other, the sublimation region and the thin film can be vaporized or decomposed with high precision, and the thin film can be patterned with higher resolution.
本発明のパターンの形成方法において、前記基材が光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含むことが好ましい。このようにすると、基材の所望領域に光を照射することにより、その光の光エネルギーを光熱変換材料が効率よく熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを所望領域の昇華性材料に供与することができる。そのため、電子ビームや紫外線などの高エネルギー源を用いなくても、昇華性材料を昇華させて薄膜を除去するための十分な熱エネルギーを簡便に得ることができる。したがって、本発明によれば、使用する光照射装置の選択の幅がさらに広がり、高価で大掛かりな光照射装置及びマスクを用いなくても、基材上より薄膜をさらに良好に除去してさらに高精度にパターニングすることができる。 In the pattern forming method of the present invention, it is preferable that the base material includes a photothermal conversion material that converts light energy into heat energy. In this way, by irradiating the desired region of the substrate with light, the photothermal conversion material efficiently converts the light energy of the light into thermal energy, and the thermal energy is provided to the sublimable material in the desired region. Can do. Therefore, sufficient thermal energy for sublimating the sublimable material and removing the thin film can be easily obtained without using a high energy source such as an electron beam or ultraviolet rays. Therefore, according to the present invention, the range of selection of the light irradiation device to be used is further expanded, and even without using an expensive and large-scale light irradiation device and a mask, the thin film can be removed more satisfactorily than on the base material and further increased. Patterning can be performed with high accuracy.
本発明のパターンの形成方法において、前記光熱変換材料を含む光熱変換層が、前記基材、前記薄膜及び前記昇華性色素層とは独立して設けられている構成を採用することも可能であるし、前記基材に前記光熱変換材料が混在されている構成を採用することも可能であり、いずれの構成であっても光の光エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを昇華性色素層に供与することができる。ここで、前記光熱変換層と前記昇華性色素層とは隣接して設けられていることが好ましい。このようにすると、光の照射による熱の発生部位と昇華性色素層とを密着させることができ、熱エネルギーを効率よく昇華性色素層に供与できるとともに、高精度に昇華性色素層の所望領域を昇華させることができる。 In the pattern forming method of the present invention, it is also possible to adopt a configuration in which the photothermal conversion layer containing the photothermal conversion material is provided independently of the base material, the thin film and the sublimable dye layer. It is also possible to adopt a configuration in which the photothermal conversion material is mixed in the base material. In any configuration, the light energy of light is converted into heat energy, and the heat energy is sublimable dye. Can be donated to the layer. Here, the photothermal conversion layer and the sublimable dye layer are preferably provided adjacent to each other. In this way, the site where heat is generated by light irradiation and the sublimable dye layer can be brought into close contact with each other, heat energy can be efficiently supplied to the sublimable dye layer, and the desired region of the sublimable dye layer can be accurately provided. Can be sublimated.
本発明のパターンの形成方法において、光熱変換層を独立して設ける構成の場合、前記光熱変換層は、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側に設けられている構成を採用することも可能であるし、前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側に設けられている構成を採用することも可能である。また、前記光熱変換層が前記基材と前記薄膜との間に設けられている構成を採用することも可能である。したがって、本発明のパターンの形成方法は、前記基材の表面及び裏面の少なくとも一方に前記光熱変換層を形成し、前記光熱変換層の上面に前記昇華性色素層を形成し、前記昇華性色素層の上面に前記薄膜を形成し、その後、前記光の照射をする手順で実行することができる。このようにすると、光の照射により光熱変換層の所望領域に熱が発生し、その熱が昇華性色素層の所望領域に供与され、その昇華性色素層の所望領域が昇華し、その昇華により薄膜の所望領域が除去され、パターニングされる。ここで、薄膜は外部に対して開放状態（露出状態）となっているので、昇華により除去される薄膜を外部に円滑に放出することができる。 In the pattern forming method of the present invention, when the photothermal conversion layer is provided independently, the photothermal conversion layer adopts a configuration provided on one surface side of the base material on which the thin film is provided. It is also possible to adopt a configuration provided on the other side of the base material on which the thin film is not provided. It is also possible to adopt a configuration in which the photothermal conversion layer is provided between the base material and the thin film. Therefore, in the pattern forming method of the present invention, the photothermal conversion layer is formed on at least one of the front surface and the back surface of the substrate, the sublimable dye layer is formed on the upper surface of the photothermal conversion layer, and the sublimable dye is formed. The thin film can be formed on the upper surface of the layer, and then the light irradiation can be performed. In this way, heat is generated in a desired region of the photothermal conversion layer by light irradiation, and the heat is supplied to the desired region of the sublimable dye layer, and the desired region of the sublimable dye layer is sublimated, and the sublimation causes The desired area of the thin film is removed and patterned. Here, since the thin film is in an open state (exposed state) with respect to the outside, the thin film removed by sublimation can be smoothly discharged to the outside.
本発明のパターンの形成方法において、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側から前記光を照射すること手法を採用することもできるし、前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側から前記光を照射する手法を採用することもできる。一方の面側から光を照射する場合、基材を介さないで昇華性色素層あるいは光熱変換層などに光を照射することができるので、例えば基材を介したことに起因する光の回折や散乱による光照射位置のぶれ等の発生を無くし、所望の位置に光を照射して所望のパターンで高精度に薄膜をパターニングすることができる。また、他方の面側から光を照射する場合、基材と薄膜との間に昇華性色素層（及び光熱変換層）を設けておくことにより、光が薄膜を介することなく基材を介して昇華性色素層（及び光熱変換層）に対して直接的に照射することができ、光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換し、その熱エネルギーを昇華性色素層に供与することができる。 In the pattern forming method of the present invention, a method of irradiating the light from one side of the base material on which the thin film is provided can be employed, and the thin film of the base material is not provided. A method of irradiating the light from the other surface side can also be adopted. When irradiating light from one surface side, it is possible to irradiate light to the sublimable dye layer or the photothermal conversion layer without passing through the base material. It is possible to eliminate the occurrence of fluctuations in the light irradiation position due to scattering, and to irradiate light at a desired position and pattern the thin film with a desired pattern with high accuracy. Moreover, when irradiating light from the other surface side, by providing a sublimable dye layer (and a photothermal conversion layer) between the base material and the thin film, light passes through the base material without passing through the thin film. It is possible to directly irradiate the sublimable dye layer (and the photothermal conversion layer), efficiently convert light energy into heat energy, and donate the heat energy to the sublimable dye layer.
本発明のパターンの形成方法において、前記薄膜、前記昇華性色素層、前記光熱変換層及び前記基材の少なくとも１つの光透過率に基づいて、前記一方の面側及び他方の面側のどちらかから前記光を照射するかを決定するようにしてもよい。例えば、基材の光透過率が非常に低い場合は前記一方の面側（基材の表面側）から光を照射し、基材の光透過率が高く薄膜の光透過率が低い場合は他方の面側（基材の裏面側）から光を照射するようにしてもよい。すなわち、例えば照射する光の波長に対して薄膜がその波長の光を吸収する材料の場合であって、薄膜の下層側に昇華性色素層及び光熱変換層が設けられた構成の場合、薄膜の上層側から薄膜に直接的に光を照射すると、その光が薄膜に吸収されて下層側の光熱変換層に達しない不都合が生じる可能性がある。そこで、そのような場合には、薄膜の下層側（基材の裏面側）から光を照射するように決定すればよい。
本発明のパターンの形成方法において、前記光熱変換材料を前記昇華性色素層に混在させるようにしてもよい。このようにすると、昇華性材料が昇華したときに光熱変換材料も一緒に昇華して、その光熱変換材料も基材上から除去することができる。
本発明のパターンの形成方法において、前記基材又は前記光熱変換層と前記昇華性色素層との間に、光照射又は加熱によりガスを発生するガス発生材料を含むガス発生層が設けられている構成を採用することができる。このようにすると、光照射のみにより、加熱のみにより、又は光照射と加熱と両方により、ガスを発生させて、薄膜をパターニングすることができる。
In the pattern forming method of the present invention, either the one surface side or the other surface side based on at least one light transmittance of the thin film, the sublimable dye layer, the photothermal conversion layer, and the substrate. It may be determined whether to irradiate the light. For example, when the light transmittance of the substrate is very low, light is irradiated from the one surface side (the surface side of the substrate), and when the light transmittance of the substrate is high and the light transmittance of the thin film is low, the other You may make it irradiate light from the surface side (back side of a base material). That is, for example, in the case where the thin film is a material that absorbs light of that wavelength with respect to the wavelength of the irradiated light and the sublimation dye layer and the photothermal conversion layer are provided on the lower layer side of the thin film, When the thin film is directly irradiated with light from the upper layer side, there is a possibility that the light is absorbed by the thin film and does not reach the photothermal conversion layer on the lower layer side. Therefore, in such a case, the light may be determined to be irradiated from the lower layer side (back surface side of the base material) of the thin film.
In the pattern forming method of the present invention, the photothermal conversion material may be mixed in the sublimable dye layer. If it does in this way, when a sublimable material sublimates, a photothermal conversion material will also sublime together and the photothermal conversion material can also be removed from a base material.
In the pattern forming method of the present invention, a gas generating layer containing a gas generating material that generates gas by light irradiation or heating is provided between the substrate or the photothermal conversion layer and the sublimable dye layer. A configuration can be employed. If it does in this way, gas can be generated only by light irradiation, only by heating, or by both light irradiation and heating, and a thin film can be patterned.
本発明のパターンの形成方法において、前記光は、レーザ光であり、前記昇華性材料及び前記光熱変換材料の少なくとも一方に応じた波長を有することが好ましい。これにより、昇華性材料又は光熱変換材料に照射した光エネルギーを効率良く熱エネルギーに変換できる。特に、光として赤外線レーザ光を用いることにより、比較的安価な装置構成とすることができる。また、前記光の照射においては、その光が前記昇華性色素層又は前記光熱変換層に焦点が合うように行うことが好ましい。このようにすれば、昇華性色素層又は光熱変換層の所望領域に対して、高精度にかつ高解像度に光エネルギーを供与でき、高解像度の薄膜パターンを簡便に形成することができる。 In the pattern forming method of the present invention, it is preferable that the light is laser light and has a wavelength corresponding to at least one of the sublimable material and the photothermal conversion material. Thereby, the light energy irradiated to the sublimable material or the photothermal conversion material can be efficiently converted into thermal energy. In particular, by using infrared laser light as light, a relatively inexpensive apparatus configuration can be obtained. Further, the light irradiation is preferably performed so that the light is focused on the sublimable dye layer or the photothermal conversion layer. In this way, light energy can be provided with high accuracy and high resolution to a desired region of the sublimable dye layer or the photothermal conversion layer, and a high resolution thin film pattern can be easily formed.
本発明の配線パターンの形成方法は、上記記載のパターンの形成方法により形成された薄膜パターンを有する前記基材上に配線パターンを形成することを特徴とする。更に、本発明の配線パターンの形成方法において、前記薄膜パターンが形成された基材上に、配線パターン形成用材料を含む液滴を配置する工程を有することを特徴とする。本発明によれば、液滴吐出法に基づいて、消費する材料の無駄を抑えつつ、微細な配線パターンを良好に高い解像度で形成することができる。 The wiring pattern forming method of the present invention is characterized in that a wiring pattern is formed on the substrate having a thin film pattern formed by the above-described pattern forming method. Furthermore, in the method for forming a wiring pattern according to the present invention, the method further comprises a step of disposing droplets containing a wiring pattern forming material on the substrate on which the thin film pattern is formed. According to the present invention, it is possible to form a fine wiring pattern with good high resolution while suppressing waste of consumed material based on the droplet discharge method.
本発明の電気光学装置は、上記記載の配線パターンの形成方法により形成された配線パターンを有することを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記記載の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明によれば、液滴吐出法に基づいて形成された微細な配線パターンを有し、所望の性能を発揮できる電気光学装置及びそれを有する電気機器を提供することができる。なお、電気光学装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、及びプラズマ表示装置等が挙げられる。 The electro-optical device of the present invention includes a wiring pattern formed by the above-described wiring pattern forming method. According to another aspect of the invention, there is provided an electronic apparatus including the electro-optical device described above. According to the present invention, it is possible to provide an electro-optical device having a fine wiring pattern formed based on a droplet discharge method and exhibiting desired performance and an electric apparatus having the same. Examples of the electro-optical device include a liquid crystal display device, an organic EL (electroluminescence) display device, and a plasma display device.
また、本発明に係るパターンの形成方法により形成された薄膜パターンを使って、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマ表示装置、マイクロレンズ、及びＤＮＡチップ等のそれぞれの各構成要素を形成することも可能である。 In addition, each component such as a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a plasma display device, a microlens, and a DNA chip is formed using the thin film pattern formed by the pattern forming method according to the present invention. It is also possible to do.
上述した液滴吐出法は、吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を使って実現され、該液滴吐出装置はインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置を含む。インクジェット装置のインクジェットヘッドは、インクジェット法により機能液を含む液状体材料の液滴を定量的に吐出可能であり、例えば１ドットあたり１〜３００ナノグラムの液状体材料を定量的に断続して滴下可能な装置である。なお、液滴吐出装置としてはディスペンサー装置であってもよい。 The above-described droplet discharge method is realized by using a droplet discharge device including an discharge head, and the droplet discharge device includes an inkjet device including an inkjet head. The ink jet head of the ink jet apparatus can quantitatively eject liquid material material containing functional liquid by the ink jet method. For example, 1 to 300 nanogram of liquid material per dot can be quantitatively intermittently dropped. Device. The droplet discharge device may be a dispenser device.
液状体材料とは、液滴吐出装置の吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出可能（滴下可能）な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であると問わない。吐出ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液状体材料に含まれる材料は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として攪拌されたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。 The liquid material refers to a medium having a viscosity that can be discharged (dropped) from a discharge nozzle of a discharge head of a droplet discharge device. It does not matter if it is aqueous or oily. It is sufficient if it has fluidity (viscosity) that can be discharged from a discharge nozzle or the like. In addition, the material included in the liquid material may be heated to a melting point or higher and dissolved, or may be stirred as fine particles in a solvent, and a dye, pigment or other functional material added in addition to the solvent It may be.
また、上記機構液とは機能性材料を含む液状体材料であって、基材上に配置されることにより所定の機能を発揮するものである。機能性材料としては、カラーフィルタを含む液晶表示装置を形成するための液晶表示装置形成用材料、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を形成するための有機ＥＬ表示装置形成用材料、プラズマ表示装置を形成するためのプラズマ表示装置形成用材料、及び電力を流通する配線パターンを形成するための金属を含む配線パターン形成用材料などが挙げられる。 The mechanism liquid is a liquid material containing a functional material, and exhibits a predetermined function by being disposed on a base material. Examples of the functional material include a liquid crystal display device forming material for forming a liquid crystal display device including a color filter, an organic EL display device forming material for forming an organic EL (electroluminescence) display device, and a plasma display device. Examples thereof include a plasma display device forming material for forming and a wiring pattern forming material containing a metal for forming a wiring pattern for distributing power.
＜薄膜パターンの形成方法＞
以下、本発明のパターンの形成方法について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の薄膜パターンの形成方法に用いられるパターン形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図１において、パターン形成装置１０は、所定の波長を有するレーザ光束を射出するレーザ光源１１と、処理対象である基材１を支持するステージ１２とを備えている。基材１の上面には光熱変換層４が設けられ、その光熱変換層４の上層には昇華性色素層５が設けられ、その昇華性色素層５の上層には薄膜２が設けられている。この基材１（上面側の各層）の構成においては、光熱変換層４を省略して、基材１の上面に昇華性色素層５が設けられ、その昇華性色素層５の上層に薄膜２が設けられているものとすることも可能である。本実施形態では、レーザ光源１１として近赤外半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）が使用される。
<Method for forming thin film pattern>
Hereinafter, a pattern forming method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a pattern forming apparatus used in the thin film pattern forming method of the present invention. In FIG. 1, a
ここで、以下の説明において、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに直交する方向（鉛直方向）をＺ軸方向とする。 Here, in the following description, the predetermined direction in the horizontal plane is the X axis direction, the direction orthogonal to the X axis direction in the horizontal plane is the Y axis direction, and the direction (vertical direction) orthogonal to each of the X axis and Y axis is Z. Axial direction.
ステージ１２は、基材１を支持した状態でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられており、基材１はステージ１２の移動により光源１１から射出された光束に対して移動可能となっている。また、ステージ１２はＺ軸方向にも移動可能となっている。ここで、光源１１とステージ１２に支持された基材１との間には不図示の光学系が配置されている。基材１を支持したステージ１２はＺ軸方向に移動することにより、前記光学系の焦点に対する基材１の位置を調整可能となっている。そして、光源１１より射出された光束は、ステージ１２に支持されている基材１（光熱変換層４）を照射するようになっている。前記光学系の焦点は、光熱変換層４に位置するのが好ましい。光熱変換層４が上記のように省略されている場合は、前記光学系の焦点を昇華性色素層５に位置させるのが好ましい。
なお、ここでは基材１をＸＹ方向に並進移動するステージ１２に支持させているが、基材１を回転ドラムに保持させる場合は、例えば光源１１の走査方向をＸ軸方向、回転ドラムの回転方向をＹ軸方向とする。
The
Here, the
基材１としては、例えばガラス基板や透明性高分子等を用いることができる。透明性高分子としては、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、ポリアクリル、ポリエポキシ、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリサルホン等が挙げられる。透明性高分子により基材１を形成した場合、その厚さは１０〜５００μｍであることが好ましい。こうすることにより、例えば、基材１を帯状に形成してロール状に巻くことができ、回転ドラム等に保持させつつ搬送（移動）することもできる。
As the
光熱変換層４は、基材１、昇華性色素層５及び薄膜２とは独立して設けられており、本実施形態においては、基材１の薄膜２が設けられた表面側、具体的には、基材１と昇華性色素層５との間に設けられている。光熱変換層４は、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含む層である。光熱変換層４を構成する光熱変換材料としては公知のものを使用することができ、レーザ光を効率よく熱に変換できる材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、その酸化物及び／又はその硫化物よりなる金属層や、カーボンブラック、黒鉛又は赤外線吸収色素等が添加された高分子よりなる有機層等が挙げられる。赤外線吸収色素としては、アントラキノン系、ジチオールニッケル錯体系、シアニン系、アゾコバルト錯体系、ジインモニウム系、スクワリリウム系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系等が挙げられる。また、エポキシ樹脂等の合成樹脂をバインダとし、そのバインダ樹脂に前記光熱変換材料を溶解又は分散して基材１上に設けるようにしてもよい。また、バインダに溶解又は分散せずに、前記光熱変換材料を基材１上に設けることももちろん可能である。
The photothermal conversion layer 4 is provided independently of the
光熱変換層４として前記金属層を用いる場合には、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、又はスパッタリングを利用して基材１上に形成することができる。光熱変換層４として前記有機層を用いる場合には、一般的なフィルムコーティング方法、例えば、押出コーティング方法、スピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、リバースロールコーティング方法、ロッドコーティング方法、マイクログラビアコーティング方法、ナイフコーティング方法などにより基材１上に形成することができる。
When the metal layer is used as the photothermal conversion layer 4, it can be formed on the
昇華性色素層５は、基材１、光熱変換層４及び薄膜２とは独立して設けられている。そして、本実施形態において昇華性色素層５は、基材１の薄膜２が設けられた表面側、具体的には、光熱変換層４と薄膜２との間に設けられている。昇華性色素層５を構成する昇華性色素は、加熱されると昇華し、色素を気化させて放出する性質を有する。この性質を利用した昇華転写方式は従来より画像プリント装置などとして用いられている。また、最近、昇華性色素は、デジタルカメラからの画像打ち出し方法に最適なプリント方式として注目されている。この昇華性色素を用いた記録方式の基になったものは、繊維の染色法の１つである昇華捺印（色素を高温で気化させて染色する方法）である。その昇華捺印に利用されていた分散染料と呼ばれる色材をヒントとして、色相、感度（昇華性）、バインダー樹脂への溶解性などを改良したものが使用されている。
The
次に、昇華性色素層５を構成する昇華性色素の例について、昇華記録用三原色の例を挙げる。イエロー（Ｙ）としては、ピリドンアゾ系、ジシアノスチリル系、キノフタロン系の材料が用いられる。マゼンダ（Ｍ）としては、アントラキノン系、トリシアノスチリル系、ベンゼンアゾ系の材料が用いられる。シアン（Ｃ）としては、アントラキノン系、インドフェノール系、インドナフトール系の材料が用いられる。
昇華性色素層５の所望領域を加熱して昇華させると、その昇華とともに、その所望領域に対応する部位の薄膜２を物理的に気化又は分解することができる。
Next, as an example of the sublimable dye constituting the
When a desired region of the
基材１の上面に光熱変換層４が設けられ、その光熱変換層４の上層に昇華性色素層５が設けられている材料としては、例えば、レーザ熱転写プリンタ用フィルム（Ｉｍａｔｉｏｎ製）がある。このレーザ熱転写プリンタ用フィルムはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の中に光熱変換層を有し、その上に昇華性色素が塗布されている構成と解される。また、このレーザ熱転写プリンタ用フィルムについては、大気圧プラズマを１０［ｍｍ／ｓ］で処理して表面改質することが好ましい。
An example of a material in which the photothermal conversion layer 4 is provided on the upper surface of the
薄膜２は有機薄膜により構成されており、昇華性色素層５（基材１）上に、例えば化学気相蒸着法、浸漬法、蒸着法、スピンキャスト法、化学吸着法、自己組織膜形成法等により形成可能である。本実施形態において、薄膜２（有機薄膜）は、フルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）からなる単分子膜により構成されている。また、単分子膜を形成する材料としては、例えばヘブタデカフルオロ−１，１，２，２，−テトラヒドロデシルトリメチキシシラン（ＦＡＳ−１７）、あるいは界面活性剤に使われるオクタデシルアミン等も挙げられる。
The
なお、薄膜２の形成方法としては、一般的なフィルムコーティング方法、例えば、押出コーティング方法、スピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、リバースロールコーティング方法、ロッドコーティング方法、マイクログラビアコーティング方法などにより、昇華性色素層５（基材１）上に形成することができる。この場合の薄膜２のコーティング方法においては、基材１の表面に帯電した静電気を除電して薄膜形成用機能液を均一に基材１に形成するのが好ましく、各方法に用いられる装置には除電装置が取り付けてあるのが好ましい。
The
次に、上記レーザ熱転写プリンタ用フィルム（基材１の上面に光熱変換層４が設けられその光熱変換層４の上層に昇華性色素層５が設けられているフィルム）に、薄膜２を形成する方法の一例について説明する。先ず、テフロン（登録商標）製容器の中に、ＦＡＳ−１７が入れられた容器と表面改質した上記レーザ熱転写プリンタ用フィルムとを入れる。次いで、そのテフロン（登録商標）製容器全体を電気炉の中に置き、電気炉内の温度を８０℃まで上げて２時間保持する。次いで、電気炉の中からテフロン（登録商標）製容器を取り出して、一晩置く。これらにより、蒸発したＦＡＳ−１７がレーザ熱転写プリンタ用フィルム上に化学気相蒸着して有機薄膜（薄膜２）を形成する。
Next, the
例えば、上記のようにしてレーザ熱転写プリンタ用フィルム上に形成された薄膜２に対して、ＣＴＲ用プレートセッターにて波長８３０ｎｍの近赤外半導体レーザ（出力１１Ｗ）を、ドラムの回転速度１３０ｒｐｍで任意の位置に照射する。すると、昇華性色素の色が消失し、レーザ熱転写プリンタ用フィルム自体の色が見えることとなり、昇華性色素（昇華性色素層５）が除去されたことが確認された。また、近赤外半導体レーザを照射後のレーザ熱転写プリンタ用フィルム表面の水に対する接触角（親液性・撥液性）の変化が１０９度から７２度となったことから、昇華性色素層５の除去とともに薄膜２も除去されたことが確認された。
For example, for the
次に、図２を参照しながらパターンの形成手順について説明する。図２（ａ）に示すように、基材１の薄膜２が設けられた上面（表面）側から、所定の光束径を有するレーザ光束が照射される。レーザ光束が照射されることにより、その照射位置に対応する基材１及び基材１上の光熱変換層４が加熱される。光熱変換層４は照射されたレーザ光束を吸収し、その光エネルギーを熱エネルギーに変換する。光熱変換層４で生成された熱エネルギーは、その光熱変換層４と隣接する昇華性色素層５の一部を昇華し、その昇華により薄膜２の一部を気化あるいは分解し、基材１上より選択的に除去する。これにより、図２（ｂ）に示すように、光が照射された照射領域（照射位置）に対応する薄膜２の一部及び昇華性色素層５の一部が基材１より除去され、薄膜２がパターニングされる。
Next, a pattern forming procedure will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, a laser beam having a predetermined beam diameter is irradiated from the upper surface (front surface) side of the
光を照射することで、薄膜２及び昇華性色素層５が除去された除去領域３において光熱変換層４（なお、後述する図４の実施形態では基材１）が露出する。ここで、薄膜２及び昇華性色素層５を光熱変換層４（基材１）上に形成する前に、光熱変換層４（基材１）に対して親液化処理を施しておくことにより、光照射することで、親液性を有する光熱変換層４（基材１）が露出することになる。なお、親液化処理としては、紫外線（ＵＶ）照射処理、Ｏ２プラズマ処理などが挙げられる。そして、ＦＡＳ（又はＦＡＳ−１７）からなる薄膜（単分子膜）２は撥液性を有するため、薄膜２がパターニングされることにより、基材１上には撥液領域と親液領域とが形成される。
By irradiating with light, the photothermal conversion layer 4 (in the embodiment of FIG. 4 described later, the substrate 1) is exposed in the
このとき、照射するレーザ光束に対してステージ１２をＸＹ平面に沿って移動することにより、そのステージ１２の移動軌跡に応じた除去領域３が描画される。こうして、基材１に薄膜パターンが形成される。
At this time, the
以上説明したように、基材１上に光熱変換材料を含む光熱変換層４を設け、光熱変換層４上に昇華性色素層５を設けることにより、照射された光の光エネルギーを効率良く熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを昇華性色素層５に供与することができ、その昇華性色素層５の昇華により除去領域３の薄膜２を気化又は分解することができ、薄膜２をパターニングすることができる。そのため、従来のような薄膜自身の持つ吸収帯の波長で光を照射しなくとも、パターニングが可能となる。また、必要とするエネルギーは薄膜２を除去するためのエネルギーではなく、昇華性色素層５の昇華に必要なエネルギーでパターニングを行うことができる。したがって、使用する光照射装置の選択の幅が広がり、高価で大掛かりな光照射装置を用いなくても、基材１上より薄膜２を良好に且つ高い解像度で除去してパターニングすることができる。
As described above, by providing the photothermal conversion layer 4 containing the photothermal conversion material on the
なお、薄膜２が光開始剤を含むモノマーにより形成されていてもよい。モノマーはレーザ光束の照射により基材１上より除去可能である。したがって、光開始剤及びモノマーを含む塗液（機能液）を基材１上に塗布し、レーザ光照射によって薄膜パターン形成後、光開始剤に応じた光照射により重合（光硬化）することで、パターニングされた薄膜２を形成することができる。なお、光開始剤及びモノマーを含む塗液は、上述したような一般的なフィルムコーティング方法（スピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、リバースロールコーティング方法、ロッドコーティング方法、マイクログラビアコーティング方法など）により昇華性色素層５（基材１）上に塗布することができる。
The
なお、薄膜２（有機薄膜）を形成する化合物は、一部に基材１（昇華性色素層５）と化学的相互作用（水素結合、静電相互作用、酸塩基相互作用、疎水性相互作用、共有結合など）を生じる官能基を有していることが好ましい。官能基としては、アルデヒド基、ケトン基、アミド基、イミド基などが挙げられる。または、アルコキシ基、ハロゲン基、アルキル基、アミノ基を有するケイ素基などでもよい。さらには、アンモニウム基、ピリジニウム基などのイオン性基でもよい。 The compound forming the thin film 2 (organic thin film) is partially composed of the base material 1 (sublimable dye layer 5) and chemical interaction (hydrogen bond, electrostatic interaction, acid-base interaction, hydrophobic interaction). And a functional group that generates a covalent bond or the like. Examples of the functional group include an aldehyde group, a ketone group, an amide group, and an imide group. Alternatively, an alkoxy group, a halogen group, an alkyl group, a silicon group having an amino group, or the like may be used. Furthermore, an ionic group such as an ammonium group or a pyridinium group may be used.
なお本実施形態では、基材１を支持したステージ１２を移動することで除去領域３を基材１上に描画しているが、もちろん、基材１を停止した状態で照射する光束を移動するようにしてもよいし、基材１と光束との双方を移動するようにしてもよい。また、基材１を移動する場合、ステージ１２でＸＹ平面内を移動する構成の他に、上述したように回転ドラムに保持させた状態で移動する構成も可能である。
In the present embodiment, the
図３に示すように、光熱変換層４及び昇華性色素層５を基材１と薄膜２との間に設けた場合において、基材１の薄膜２が設けられていない裏面側から、基材１に対して光束を照射するようにしてもよい。この場合、基材１は光束を透過可能な透明材料により形成されている。こうすることにより、光を基材１を介して光熱変換層４に直接的に照射でき、光熱変換層４は照射された光の光エネルギーを熱エネルギーに円滑に変換し、隣接する昇華性色素層５の照射領域（照射位置）に対応した昇華性色素層５及び薄膜２一部を除去してパターンを形成することができる。また、光熱変換層４及び昇華性色素層５を基材１と薄膜２との間に設けて薄膜２を外部に対して開放状態（露出状態）としておくことにより、光照射領域に対応する薄膜２の一部は外部に円滑に放出される。
As shown in FIG. 3, when the photothermal conversion layer 4 and the
なお、基材１の裏面側から基材１を介して光熱変換層４に光を照射する構成の場合、光は基材１を通過するときに散乱（回折）する可能性があるため、その散乱状態を予め計測しておき、光熱変換層４の所望位置に光が照射されるように、前記計測結果に基づいて照射条件を調整しつつ基材１の裏面側から光を照射することが好ましい。また、基材１の表面側及び裏面側の双方から光を照射しても構わない。
In addition, in the case of a configuration in which the light-to-heat conversion layer 4 is irradiated with light from the back surface side of the
また、薄膜２、昇華性色素層５、光熱変換層４又は基材１の特性（材料特性、例えば光透過率など）応じて、基材１の表面側及び裏面側のどちらから光を照射するかを決定するようにしてもよい。例えば照射する光の波長に対して薄膜２がその波長の光を吸収する材料の場合、図２に示すように表面側から光を照射すると、その光が薄膜２に吸収されて下層側の光熱変換層４（又は昇華性色素層５）に達しない不都合が生じる可能性がある。そこで、そのような場合には、基材１の裏面側から光を照射するように決定すればよい。
Moreover, light is irradiated from either the front surface side or the back surface side of the
図４に示すように、光熱変換層４を、基材１の薄膜２及び昇華性色素層５が設けられていない裏面側に設ける構成を採用することも可能である。この場合、光は基材１の裏面側（光熱変換層４が設けられた面側）から照射することが好ましい。このとき、光熱変換層４より発生した熱エネルギーを、表面側に設けた昇華性色素層５に良好に伝えるために、基材１はその厚さ及び材料を最適に選択される。なお、光熱変換層４を基材１の表面側及び裏面側の双方に設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, it is also possible to employ a configuration in which the photothermal conversion layer 4 is provided on the back side where the
なお、図１〜図４を参照して説明した実施形態では、光熱変換材料は、基材１、昇華性色素層５及び薄膜２とは独立した層（光熱変換層４）に設けられているが、基材１に光熱変換材料を混在させる構成も可能であり、薄膜２に光熱変換材料を混在させる構成も可能である。このような構成であっても、照射したレーザ光の光エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを昇華性色素層５に供与することができる。なお、光熱変換材料が混在された基材１に、それとは別に光熱変換層４を設けてもよい。
また、図１〜図４を参照して説明した実施形態では、昇華性色素は、基材１、光熱変換層４及び薄膜２とは独立した層（昇華性色素層５）に設けられているが、基材１に熱変換材料及び昇華性色素を混在させる構成も可能であり、薄膜２に昇華性色素を混在させる構成も可能である。このような構成であっても、照射された光によって所望領域の昇華性色素が熱せられ、その昇華性色素の昇華により所望領域の薄膜２を気化又は分解することができ、薄膜２をパターニングすることができる。
また、光熱変換材料を昇華性色素層５に混在させるようにしてもよい。このようにすると、昇華性色素が昇華したときに光熱変換材料も一緒に昇華して、その光熱変換材料も基材１上から除去することができる。
In addition, in embodiment described with reference to FIGS. 1-4, the photothermal conversion material is provided in the layer (photothermal conversion layer 4) independent from the
Moreover, in embodiment described with reference to FIGS. 1-4, the sublimation pigment | dye is provided in the layer (sublimation pigment | dye layer 5) independent from the
Further, a photothermal conversion material may be mixed in the
一方、光熱変換材料を含む光熱変換層４と昇華性色素層５と薄膜２とを別々に設けた場合、光を照射後も基材１上に光熱変換層４が残存する場合があるが、例えば光熱変換層４が残存する除去領域３に、熱処理又は光処理により導電性を発現する材料を含む機能液を配置し、基材１の裏面側から光熱変換層４に光を照射することで、光熱変換層４から発生する熱により前記材料に導電性を発現させることができる。ここで、熱処理又は光処理により導電性を発現する材料としては、後述する有機銀化合物などが挙げられる。
On the other hand, when the photothermal conversion layer 4 containing the photothermal conversion material, the
光熱変換層４を設けた場合、光熱変換材料に応じた波長を有する光を照射することが好ましい。つまり、使用する光熱変換材料に応じて良好に吸収する光の波長帯域は異なるため、光変換材料に応じた波長を有する光を照射することにより、光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換できる。換言すれば、照射する光に応じて使用する光熱変換材料を選択する。本実施形態では、レーザ光源として近赤外半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）を使用しているため、光熱変換材料としては、赤外線〜可視光線領域の光を吸収する性質を有している材料を用いることが好ましい。 When the photothermal conversion layer 4 is provided, it is preferable to irradiate light having a wavelength corresponding to the photothermal conversion material. That is, since the wavelength band of light that is favorably absorbed differs depending on the photothermal conversion material used, light energy can be efficiently converted into thermal energy by irradiating light having a wavelength corresponding to the light conversion material. In other words, the photothermal conversion material to be used is selected according to the light to be irradiated. In this embodiment, since a near-infrared semiconductor laser (wavelength 830 nm) is used as a laser light source, a material having a property of absorbing light in the infrared to visible light region is used as the photothermal conversion material. Is preferred.
なお、光熱変換層４が基材１と昇華性色素層５との間に設けられている場合には昇華性色素層５と薄膜２の間に（又は昇華性色素層５のなかに）、基材１上に薄膜２が形成されている場合には基材１と薄膜２との間に、光を照射されることによりガスを発生するガス発生材料を含むガス発生層を設けてもよい。ガス発生材料は、光を吸収したり光エネルギーから変換された熱エネルギーを吸収すると、分解反応を起こして窒素ガスや水素ガスなどを放出するものであって、発生したガスにより薄膜２を除去するエネルギーを提供する役割を有する。このようなガス発生材料としては、四窒酸ペンタエリトリトール(pentaerythritol tetranitrate ：ＰＥＴＮ)及びトリニトロトルエン(trinitrotoluene：ＴＮＴ)なる群から選択された少なくとも一つの物質等、あるいはＧＡＰ（グリシジルアジドポリマー）等が挙げられる。
In addition, when the photothermal conversion layer 4 is provided between the
また、光熱変換層４と昇華性色素層５との間に、光熱変換層４の光熱変換作用を均一化するための中間層を設けることができる。このような中間層形成材料としては、上記要件を満たすことのできる樹脂材料を挙げることができる。このような中間層は、所定の組成を有する樹脂組成物を例えばスピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、ダイコーティング法等の公知のコーティング方法に基づいて光熱変換層４の表面に塗布し、乾燥させることによって形成可能である。レーザ光束が照射されると、光熱変換層４の作用により、光エネルギーが熱エネルギーに変換され、さらにこの熱エネルギーが中間層の作用により均一化される。したがって、光照射領域に該当する部分の昇華性色素層５には均一な熱エネルギーが供与される。
Further, an intermediate layer for making the photothermal conversion action of the photothermal conversion layer 4 uniform can be provided between the photothermal conversion layer 4 and the
次に、薄膜（単分子膜）２の形成方法の一例として自己組織化膜形成法について説明する。自己組織化膜形成法では、基材１の表面に有機分子膜からなる自己組織化膜を形成する。有機分子膜は、基材１に結合可能な官能基と、分子間相互作用を誘起するための直鎖構造を備えており、基材１に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成する。
Next, a self-assembled film forming method will be described as an example of a method for forming the thin film (monomolecular film) 2. In the self-assembled film forming method, a self-assembled film made of an organic molecular film is formed on the surface of the
ここで、自己組織化膜（自己組織化単分子膜：ＳＡＭ（Self Assembled Monolayer））とは、界面が活性な有機分子の極性部分と基板表面との相互作用により有機分子が表面に吸着すると共に、非極性部分に働く分子間相互作用によって有機分子同士が集合して表面上に整然と並ぶことで形成される高い配向性を有する単分子膜であり、従って、自己組織化膜は正確に一分子層の厚さを有し、また、種々の機能を有する有機分子を、自己組織化膜として用いることができる。 Here, the self-assembled film (self-assembled monolayer: SAM) means that the organic molecules are adsorbed on the surface due to the interaction between the polar part of the organic molecules whose interface is active and the substrate surface. , A monomolecular film having a high orientation formed by organic molecules gathering together due to intermolecular interaction acting on the non-polar part and orderly arranged on the surface. Therefore, the self-assembled film is exactly one molecule. Organic molecules having a layer thickness and various functions can be used as the self-assembled film.
上記の高い配向性を有する化合物として、上記フルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）を用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成され、膜の表面に均一な撥液性が付与される。このような自己組織化膜を形成する化合物であるＦＡＳとしては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。 By using the above fluoroalkylsilane (FAS) as the compound having high orientation, each compound is oriented so that the fluoroalkyl group is located on the surface of the film to form a self-assembled film. Uniform liquid repellency is imparted to the surface. As FAS which is a compound which forms such a self-assembled film, heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltriethoxysilane, heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltrimethoxysilane Heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltrichlorosilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrimethoxysilane And fluoroalkylsilanes such as tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrichlorosilane and trifluoropropyltrimethoxysilane. These compounds may be used alone or in combination of two or more. By using FAS, adhesion to the substrate and good liquid repellency can be obtained.
ＦＡＳは、一般的に構造式Ｒｎ−Ｓｉ−Ｘ（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上の整数を、ｙは０以上の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでもよく異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。 FAS is generally represented by the structural formula Rn-Si-X (4-n). Here, n represents an integer of 1 to 3, and X is a hydrolyzable group such as a methoxy group, an ethoxy group, or a halogen atom. R is a fluoroalkyl group, and has a structure of (CF3) (CF2) x (CH2) y (where x represents an integer of 0 or more and y represents an integer of 0 or more), and a plurality of R or When X is bonded to Si, R or X may be the same or different from each other. The hydrolyzable group represented by X forms silanol by hydrolysis, reacts with the hydroxyl group of the base of the substrate (glass, silicon), and bonds to the substrate with a siloxane bond. On the other hand, since R has a fluoro group such as (CF3) on the surface, the base surface of the substrate is modified to a surface that does not get wet (surface energy is low).
図５は、基材１（昇華性色素層５）上にＦＡＳからなる自己組織化膜（ＦＡＳ膜）を形成するＦＡＳ処理装置４０の概略構成図である。ＦＡＳ処理装置４０は基材１（昇華性色素層５）にＦＡＳからなる自己組織化膜を形成する。図５に示すように、ＦＡＳ処理装置４０は、チャンバ４１と、チャンバ４１内に設けられ、基材１を保持するホルダ４２と、液相状態のＦＡＳ（液体ＦＡＳ）を収容する容器４３とを備えている。そして、室温環境下で、チャンバ４１内に基材１と液体ＦＡＳを収容した容器４３とを放置しておくことにより、容器４３内の液体ＦＡＳが容器４３の開口部４３ａからチャンバ４１に気相となって放出され、例えば２〜３日程度で、基材１（昇華性色素層５）上にＦＡＳからなる自己組織化膜が成膜される。また、チャンバ４１全体を１００℃程度に維持することにより、３時間程度で基材１（昇華性色素層５）上に自己組織化膜が成膜される。なおここでは気相からの形成法を説明したが、液相からも自己組織化膜を形成できる。例えば、原料化合物を含む溶液中に基材１を浸積し、洗浄、乾燥することで基材１上に自己組織化膜が形成される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a
なお、撥液性膜としてはプラズマ処理法により形成したフッ化処理膜であってもよい。プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板に対してプラズマ照射を行う。プラズマ処理に用いるガス種は、配線パターンを形成すべき基材１の表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等を例示できる。
Note that the lyophobic film may be a fluorinated film formed by a plasma processing method. In the plasma processing method, plasma irradiation is performed on the substrate in normal pressure or vacuum. Various types of gas used for the plasma treatment can be selected in consideration of the surface material of the
図６は、ＦＡＳ処理が施された基材１に対して、所定のパターンを有するマスク１５を介して赤外線レーザ光を照射する様子を示す図である。図６に示すように、薄膜パターンを形成する際、形成しようとする薄膜パターンに応じたパターンを有するマスク１５に対して光束を照射し、マスク１５を介した光を光熱変換層４及び昇華性色素層５を有する基材１に照射するようにしてもよい。図６において、マスク１５は、ステージ１２に支持された基材１上の薄膜２に密着するように配置されている。光源１１から射出された光束は、マスク１５を照明する。マスク１５を通過した光は、ステージ１２に支持されている基材１を照射する。その照射された光に基づいて光熱変換層４から発生する熱により昇華性色素層５の昇華とともに薄膜２の一部が除去され、薄膜パターンが形成される。マスク１５を用いることにより、レーザ光源１１から射出された光束の径より微細な薄膜パターンを形成することができる。一方、図１を参照して説明したように、光束と基材１とを相対移動しつつ薄膜パターン（除去領域３）を描画することによりマスク１５を製造する手間が省ける。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the
なお、図６に示す例では、マスク１５と基材１とを密着した状態で、マスク１５に対して光を照射しているが、マスク１５と基材１とを離した状態でマスク１５に光を照射し、そのマスク１５を介した光を基材１に照射するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 6, the mask 15 and the
＜配線パターンの形成方法＞
以下、上記説明した方法により形成された薄膜パターンを有する基材１上に配線パターンを形成する方法について説明する。図７は、薄膜２のパターンが形成された基材１上に配線パターンを形成する方法を示す模式図である。本実施形態では、配線パターン形成用材料を基材１上に配置するために、配線パターン形成用材料を含む機能液の液滴を吐出する液滴吐出法（インクジェット法）を用いる。液滴吐出法では、吐出ヘッド２０と基材１とを対向させた状態で、薄膜２の除去領域３に対して配線パターン形成用材料を含む機能液の液滴が吐出ヘッド２０より吐出される。ここで、薄膜（単分子膜）２は撥液性を有しており、除去領域３は薄膜２が除去されて親液性を有している。また、本実施形態では、図７に示すように、基材１の表面側に薄膜２及び昇華性色素層５が設けられ、裏面側に光熱変換層４が設けられているものとする。
<Method for forming wiring pattern>
Hereinafter, a method for forming a wiring pattern on the
ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式、電気機械変換方式等が挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液体材料の一滴の量は例えば１〜３００ナノグラムである。本実施形態では、電気機械変換方式（ピエゾ方式）を用いる。
Here, examples of the discharge technique of the droplet discharge method include a charge control method, a pressure vibration method, an electrothermal conversion method, an electrostatic suction method, and an electromechanical conversion method. In the charge control method, a charge is applied to a material with a charging electrode, and the flight direction of the material is controlled with a deflection electrode to be discharged from a discharge nozzle. In addition, the pressure vibration method applies an ultra-high pressure of about 30 kg /
図８はピエゾ方式による機能液（液状体材料）の吐出原理を説明するための図である。図８において、吐出ヘッド２０は、機能液（配線パターン形成用材料を含む液状体材料）を収容する液体室２１と、その液体室２１に隣接して設置されたピエゾ素子２２とを備えている。液体室２１には、機能液を収容する材料タンクを含む供給系２３を介して機能液が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、吐出ノズル２５から機能液が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることによりピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることによりピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the discharge principle of the functional liquid (liquid material) by the piezo method. In FIG. 8, the
以下、配線パターンを形成する手順について説明する。所定の溶媒等を用いて基材１を洗浄した後、上述した方法で基材１に光熱変換層４を設ける。次いで、その基材１に対して、紫外線（ＵＶ）照射処理あるいはＯ２プラズマ処理により親液性を付与する。次いで、上記説明した方法により昇華性色素層５及び薄膜２を形成し、光を照射して薄膜パターンを形成する。これにより、基材１上の撥液性を有する薄膜２の一部に、親液性を有する除去領域３が形成される。
Hereinafter, a procedure for forming a wiring pattern will be described. After washing the
次に、吐出ヘッド２０を用いて、基材１上の除去領域３に配線パターン形成用材料を含む機能液の液滴を配置する材料配置工程が行われる。ここでは、配線パターン形成用材料を構成する導電性材料として有機銀化合物を用い、溶媒としてジエチレングリコールジエチルエーテルを用い、その有機銀化合物を含む機能液を吐出する。材料配置工程では、図７に示したように、吐出ヘッド２０から配線パターン形成用材料を含む機能液を液滴にして吐出する。吐出された液滴は、基材１上の除去領域３に配置される。このとき、親液性を有する除去領域３の周囲は、撥液性を有する薄膜２により囲まれているので、液滴が所定位置以外に拡がることを阻止できる。また、薄膜２の撥液性により、吐出された液滴の一部が薄膜２に乗っても除去領域３に流れ落ちるようになる。更に、基材１が露出している除去領域３は親液性を付与されているため、吐出された液滴が除去領域３においてより拡がり易くなり、これにより機能液は所定位置内で均一に配置される。
Next, using the
なお、機能液としては、導電性微粒子を分散媒に分散した分散液を用いることも可能である。導電性微粒子としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、及びニッケルのうちの少なくともいずれか１つを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法、流動油状真空蒸発法、コロイド法、アルコキシド法、共沈法、均一沈殿法、有機化合物熱分解法、水素中還元法、溶媒蒸発法などにより作製され、粒子表面は凝集による２次粒子化を起こさせないために適宜、分散剤等の有機分子により被覆している。分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。 As the functional liquid, it is also possible to use a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium. Examples of the conductive fine particles include metal fine particles containing at least one of gold, silver, copper, aluminum, palladium, and nickel, oxides thereof, and fine particles of conductive polymers and superconductors. Etc. are used. These conductive fine particles are obtained by gas evaporation method, sputtering method, metal vapor synthesis method, fluid oil vacuum evaporation method, colloid method, alkoxide method, coprecipitation method, homogeneous precipitation method, organic compound thermal decomposition method, reduction method in hydrogen The surface of the particles is appropriately coated with an organic molecule such as a dispersant so as not to cause secondary particle formation due to aggregation. The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, ether compounds such as p-dioxane, propylene carbonate, γ- Butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be exemplified polar compounds such as cyclohexanone. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferable and more preferable dispersion media in terms of fine particle dispersibility, dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method. Examples thereof include water and hydrocarbon compounds.
材料配置工程（液滴吐出工程）の後、焼成工程が行われる。導電性材料を含む機能液に対して焼成処理を行うことにより導電性が得られる。特に有機銀化合物の場合、焼成処理を行ってその有機分を除去し銀粒子を残留させることで導電性が発現される。そのため、材料配置工程後の基材１に対して、焼成処理として熱処理及び光処理のうちの少なくとも一方が施される。熱処理・光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理・光処理の処理温度は、溶媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や有機銀化合物、酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。たとえば、有機銀化合物の有機分を除去するためには、約２００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。以上の工程により吐出工程後の導電性材料（有機銀化合物）は、銀粒子の残留により、導電性を有する配線パターンに変換される。
A firing process is performed after a material arrangement process (droplet discharge process). Conductivity is obtained by performing a baking treatment on the functional liquid containing the conductive material. In particular, in the case of an organic silver compound, conductivity is developed by performing a baking treatment to remove the organic component and leave silver particles. Therefore, at least one of heat treatment and light treatment is performed as the baking treatment on the
なお、材料配置工程の後、中間乾燥工程（あるいは焼成工程）を行い、これら材料配置工程と中間乾燥工程（焼成工程）とを交互に複数回繰り返すことにより、配線パターン形成用材料を除去領域３で積層することができる。
After the material placement step, an intermediate drying step (or firing step) is performed, and the material placement step and the intermediate drying step (baking step) are alternately repeated a plurality of times to remove the wiring pattern forming material from the
なお、焼成工程の後や、薄膜パターン（除去領域３）を形成するための光照射工程の後などの所定のタイミングで、基材１の裏面に設けられた光熱変換層４を除去することができる。例えば、所定の溶剤により洗浄することで光電変換層４を基材１から除去することができる。また、材料配置工程（液滴吐出工程）の後や焼成工程の後などの所定のタイミングで、基材１上の全ての薄膜２を除去することもできる。例えば、レーザ光を照射することで薄膜２の全てを基材１上から除去することができる。
The photothermal conversion layer 4 provided on the back surface of the
なお、本実施形態において、配線パターンを形成するために液滴吐出法を用いたが、例えばメッキ法により除去領域３に対して配線パターン形成用材料を配置することも可能である。
In this embodiment, the droplet discharge method is used to form the wiring pattern. However, it is also possible to dispose the wiring pattern forming material to the
＜プラズマ表示装置＞
次に、本発明の配線パターンの形成方法により形成された配線パターンを有する電気光学装置の一例として、プラズマディスプレイ（プラズマ表示装置）について図９を参照しながら説明する。図９は、アドレス電極５１１とバス電極５１２ａとが製造されたプラズマディスプレイ５００を示す分解斜視図である。このプラズマディスプレイ５００は、互いに対向して配置されたガラス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成された放電表示部５１０とから概略構成されている。
<Plasma display device>
Next, as an example of an electro-optical device having a wiring pattern formed by the wiring pattern forming method of the present invention, a plasma display (plasma display device) will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an exploded perspective view showing the
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。前記（ガラス）基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、それらアドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成され、さらに誘電体層５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。なお、隔壁５１５においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的にはアドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が構成される。また、隔壁５１５で区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
The
次に、前記ガラス基板５０２側には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数のＩＴＯからなる透明表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、高抵抗のＩＴＯを補うために金属からなるバス電極５１２ａが形成されている。また、これらを覆って誘電体層５１３が形成され、さらにＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。そして、前記基板５０１とガラス基板５０２の基板２が、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされ、基板５０１と隔壁５１５とガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２側に形成される表示電極５１２は各放電室５１６に対して２本ずつ配置されるように形成されている。 前記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。
Next, on the
そして、本例では、特に前記アドレス電極５１１とバス電極５１２ａとが、本発明に係る配線パターンの形成方法により形成される。すなわち、これらアドレス電極５１１やバス電極５１２ａについては、特にそのパターニングに有利なことから、金属コロイド材料（例えば金コロイドや銀コロイド）や導電性微粒子（例えば金属微粒子）を分散させてなる機能液を吐出し、乾燥・焼成することによって形成している。また、蛍光体５１７についても、蛍光体材料を溶媒に溶解させあるいは分散媒に分散させた機能液を吐出ヘッド２０より吐出し、乾燥・焼成することによって形成可能である。
In this example, the
＜カラーフィルタ＞
次に、本発明に係る薄膜を使って液晶表示装置のカラーフィルタを製造する手順について、図１０を参照しながら説明する。なお、本実施形態における薄膜は単分子膜ではなく、所定の高さ（厚み）を有する有機薄膜により構成されており、基材上の所定領域を区画するバンク（ブラックマトリクス）を構成する。まず、図１０（ａ）に示すように透明の基板（基材）Ｐの一方の面に対し、ブラックマトリックス（バンク）５２を形成する。このブラックマトリックス５２は、カラーフィルタ形成領域を区画するものであり、本発明に係るバンクの形成方法によって形成される。ブラックマトリクス（バンク）を形成するに際し、光開始剤およびモノマーとともに黒色の昇華性材料を使用することで、後の光照射工程においてブラックマトリクスを硬化することができる。
<Color filter>
Next, a procedure for manufacturing a color filter of a liquid crystal display device using the thin film according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the thin film in this embodiment is not a monomolecular film but is composed of an organic thin film having a predetermined height (thickness), and constitutes a bank (black matrix) that partitions a predetermined region on the substrate. First, a black matrix (bank) 52 is formed on one surface of a transparent substrate (base material) P as shown in FIG. The
次に、図１０（ｂ）に示すように、前記吐出ヘッド２０からカラーフィルタ用の機能液の液滴５４を吐出し、これをフィルタエレメント５３に着弾させる。吐出する機能液５４の量については、加熱工程（乾燥・焼成工程）における機能液の体積減少を考慮した十分な量とする。
Next, as shown in FIG. 10B, the color filter functional
このようにして基板Ｐ上のすべてのフィルタエレメント５３に液滴５４を充填した後、ヒータを用いて基板Ｐが所定の温度（例えば７０℃程度）となるように加熱処理する。この加熱処理により、機能液の溶媒が蒸発して機能液の体積が減少する。この体積減少の激しい場合には、カラーフィルタとして十分な膜の厚みが得られるまで、液滴吐出工程と加熱工程とを繰り返す。この処理により、機能液に含まれる溶媒が蒸発して、最終的に機能液に含まれる固形分（機能性材料）のみが残留して膜化し、図１０（ｃ）に示すようにカラーフィルタ５５となる。
In this way, after all the
次いで、基板Ｐを平坦化し、且つカラーフィルタ５５を保護するため、図１０（ｄ）に示すようにカラーフィルタ５５やブラックマトリックス５２を覆って基板Ｐ上に保護膜５６を形成する。この保護膜５６の形成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することもできるが、カラーフィルタ５５の場合と同様に、前記吐出装置を用いて行うこともできる。次いで、図１０（ｅ）に示すようにこの保護膜５６の全面に、スパッタ法や真空蒸着法等によって透明導電膜５７を形成する。その後、透明導電膜５７をパターニングし、図１０（ｆ）に示すように画素電極５８を前記フィルタエレメント５３に対応させてパターニングする。なお、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いる場合には、このパターニングは不用となる。このようなカラーフィルタの製造において、前記吐出ヘッド２０を用いているので、カラーフィルタ材料を支障なく連続的に吐出することができ、したがって良好なカラーフィルタを形成することができるとともに、生産性を向上することができる。
Next, in order to planarize the substrate P and protect the
＜有機ＥＬ表示装置＞
次に、本発明に係るバンクを使って有機ＥＬ表示装置を製造する手順について、図１１を参照しながら説明する。なお、本実施形態における薄膜も単分子膜ではなく、所定の高さ（厚み）を有する有機薄膜により構成されており、基材上の所定領域を区画するバンクを構成する。図１１は、前記吐出ヘッド２０により一部の構成要素が製造された有機ＥＬ表示装置の側断面図であり、まずこの有機ＥＬ表示装置の概略構成を説明する。なお、ここで形成される有機ＥＬ表示装置は、本発明における電気光学装置の一実施形態となるものである。図１１に示すようにこの有機ＥＬ装置３０１は、基板（基材）３１１、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線および駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部３２１は基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列している。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には封止用基板３７１が積層されている。
<Organic EL display device>
Next, a procedure for manufacturing an organic EL display device using the bank according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the thin film in this embodiment is not a monomolecular film, but is composed of an organic thin film having a predetermined height (thickness), and constitutes a bank that partitions a predetermined region on the substrate. FIG. 11 is a side sectional view of an organic EL display device in which some of the components are manufactured by the
バンク部３４１は、第１バンク３４２と、その上に積層される第２バンク３４３とから構成されている。そして、このバンク部３４１を形成する際に、本発明に係る薄膜パターンの形成方法が用いられる。
The
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ表示装置３０１の製造プロセスは、バンク部３４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程と、陰極３６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
The manufacturing process of the organic
発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層３５２を形成するための第１機能液を各画素電極３３１上に吐出する第１吐出工程と、吐出された第１機能液を乾燥させて正孔注入層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２機能液を正孔注入層３５２の上に吐出する第２吐出工程と、吐出された第２機能液を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。
The light emitting element forming step is to form the
この発光素子形成工程において、正孔注入層形成工程における第１吐出工程と、発光層形成工程における第２吐出工程とで前記吐出ヘッド２０を用いている。
In the light emitting element forming step, the
＜電子機器＞
以下、上記電気光学装置（液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置等）を備えた電子機器の適用例について説明する。図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。図１２（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１２（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。図１２（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施の形態の電気光学装置を備えているので、表示品位（特に解像度）に優れ、明るい画面の表示部を備えた電子機器を低コストで実現することができる。
<Electronic equipment>
Hereinafter, application examples of an electronic apparatus including the electro-optical device (a liquid crystal display device, an organic EL display device, a plasma display device, or the like) will be described. FIG. 12A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 12A, reference numeral 1000 denotes a mobile phone body, and
なお、上述した例に加えて、他の例として、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。 In addition to the above-described examples, other examples include a liquid crystal television, a viewfinder type and a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, and a POS terminal. , Electronic paper, devices equipped with a touch panel, and the like. The electro-optical device of the present invention can also be applied as a display unit of such an electronic apparatus.
＜マイクロレンズ＞
図１３は、本発明に係る薄膜パターンを使ってマイクロレンズを形成する工程の一例を示す図である。本実施形態における薄膜は、例えばＦＡＳ膜などからなる撥液性を有する単分子膜により構成される。
本例ではまず、図１３（ａ）に示すように、吐出ヘッド２０より基板（基材）Ｐ上に光透過性樹脂からなる液滴６２２ａを吐出し、これを塗布する。なお、各吐出ヘッド２０から液滴６２２ａを吐出するに際しては、その吐出に先立ち、本発明に係る薄膜パターンが基板Ｐ上に形成されており、液滴６２２ａは、親液性を有する除去領域３に配置される。
<Micro lens>
FIG. 13 is a diagram showing an example of a process of forming a microlens using the thin film pattern according to the present invention. The thin film in the present embodiment is constituted by a monomolecular film having liquid repellency, such as an FAS film.
In this example, first, as shown in FIG. 13A, a
基板Ｐとしては、得られるマイクロレンズを例えばスクリーン用の光学膜に適用する場合、酢酸セルロースやプロピルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの透明樹脂（光透過性樹脂）からなる光透過性シートあるいは光透過性フィルムが用いられる。また、基板として、ガラス、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、アモルファスポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレートなどの透明材料（光透過性材料）からなる基板も使用可能となる。 As the substrate P, when the obtained microlens is applied to an optical film for a screen, for example, a cellulose resin such as cellulose acetate or propyl cellulose, a transparent resin such as polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, or polyester (light transmissive resin) ) Or a light transmissive film is used. In addition, a substrate made of a transparent material (light transmissive material) such as glass, polycarbonate, polyarylate, polyether sulfone, amorphous polyolefin, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, or the like can be used.
光透過性樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリカーボネートなどのアリル系樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの熱可塑性または熱硬化性の樹脂が挙げられ、これらのうちの一種が用いられ、あるいは複数種が混合されて用いられる。 Examples of the light transmissive resin include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polyhydroxyethyl methacrylate, and polycyclohexyl methacrylate, allyl resins such as polydiethylene glycol bisallyl carbonate and polycarbonate, methacrylic resins, polyurethane resins, polyester resins, and polyresins. Thermoplastic or thermosetting resins such as vinyl chloride resins, polyvinyl acetate resins, cellulose resins, polyamide resins, fluorine resins, polypropylene resins, polystyrene resins, etc., are included. Used, or a mixture of a plurality of species.
ただし、本例では、特に光透過性樹脂として放射線照射硬化型のものが用いられる。この放射線照射硬化型のものは、前記の光透過性樹脂にビイミダゾール系化合物などの光重合開始剤が配合されてなるものであり、このような光重合開始剤が配合されたことにより、放射線照射硬化性が付与されたものである。放射線とは可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線等の総称であり、特に紫外線が一般的に用いられる。 However, in this example, a radiation curable resin is used as the light transmissive resin. This radiation irradiation curable type is obtained by blending a photopolymerization initiator such as a biimidazole compound with the light transmissive resin, and by incorporating such a photopolymerization initiator, Irradiation curability is imparted. Radiation is a general term for visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, electron beams, etc., and particularly ultraviolet light is generally used.
このような放射線照射硬化型の光透過性樹脂の液滴６２２ａを、所望する単一のマイクロレンズの大きさに応じて基板Ｐ上に１個あるいは複数個吐出する。すると、この液滴６２２からなる光透過性樹脂６２３は、その表面張力によって図１３（ａ）に示すような凸形状（略半球状）のものとなる。このようにして、形成すべき単一のマイクロレンズに対して所定量の光透過性樹脂を吐出塗布し、さらにこの塗布処理を所望するマイクロレンズの個数分行ったら、これら光透過性樹脂６２３に紫外線等の放射線を照射し、図１３（ｂ）に示すようにこれを硬化させて硬化体６２３ａとする。なお、吐出ヘッド２０から吐出される液滴６２２ａの一滴当たりの容量は、吐出ヘッド２０や吐出するインク材料によっても異なるものの、通常は１ｐＬ〜２０ｐＬ程度とされる。
One or a plurality of such radiation-irradiation-curing light-transmitting
次いで、図１３（ｃ）に示すように吐出ヘッド２０から、これら硬化体６２３ａのそれぞれの上に多数の光拡散性微粒子６２６を分散させた液滴６２２ｂを所望個数吐出し、硬化体６２３ａの表面に付着させる。光拡散性微粒子６２６としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アクリル樹脂、有機シリコーン樹脂、ポリスチレン、尿素樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などの微粒子が挙げられ、これらのうちの一種が用いられ、あるいは複数種が混合されて用いられる。ただし、光拡散性微粒子６２６が十分な光拡散性を発揮するためには、この微粒子が光透過性である場合、その屈折率が前記光透過性樹脂の屈折率と十分に差がある必要がある。したがって、光拡散性微粒子６２６が光透過性である場合には、このような条件を満たすよう、使用する光透過性樹脂に応じて適宜に選定され用いられる。
Next, as shown in FIG. 13C, a desired number of
このような光拡散性微粒子６２６は、予め適宜な溶剤（例えば光透過性樹脂に用いられている溶剤）に分散されることにより、吐出ヘッド２０から吐出可能なインクに調整されている。その際、光拡散性微粒子６２６の表面を界面活性剤で被覆処理したり、あるいは溶融樹脂で覆う処理を行うことによって光拡散性微粒子６２６の溶剤への分散性を高めておくのが好ましく、このような処理を行うことにより、吐出ヘッド２０からの吐出が良好となる流動性を、光拡散性微粒子６２６に付加することができる。なお、表面処理を行うための界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素樹脂系などのものが、光拡散微粒子６２４の種類に応じて適宜に選択され用いられる。
Such light diffusing
また、このような光拡散性微粒子６２６としては、その粒径が２００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下のものを用いるのが好ましい。このような範囲にすれば、粒径が２００ｎｍ以上であることによってその光拡散性が良好に確保され、また５００ｎｍ以下であることによって吐出ヘッド２０のノズルから良好に吐出できるようになるからである。
Further, as such light diffusing
なお、光拡散性微粒子６２６を分散させた液滴６２２ｂの吐出については、光透過性樹脂の液滴６２２ａを吐出した吐出ヘッド２０と同じものを用いても良く、別のものを用いてもよい。同じものを用いた場合には、吐出ヘッド２０を含む装置構成を簡略化することができる。一方、別のものを用いた場合には、各機能液（光透過性樹脂からなる機能液と光拡散性微粒子２４からなる機能液）毎に専用のヘッドとすることができることから、塗布する機能液の切り換えの際にヘッドの洗浄等を行う必要がなくなり、生産性を向上することができる。
For the discharge of the
その後、加熱処理、減圧処理、または加熱減圧処理を行うことにより、光拡散性微粒子６２４を分散させた液滴６２２ｂ中の溶剤を蒸発させる。すると、硬化体６２３ａの表面は液滴６２２ｂの溶剤によって軟化してここに光拡散性微粒子６２６が付着していることにより、溶剤が蒸発し硬化体６２３ａの表面が再硬化するのに伴い、光拡散性微粒子６２４は光透過性樹脂の硬化体６２３ａ表面に固定される。そして、このように光拡散性微粒子６２４を硬化体６２３ａ表面に固定することにより、図１３（ｄ）に示すようにその表面部に光拡散性微粒子６２４を分散させてなる、本発明のマイクロレンズ６２５が得られる。
Thereafter, the solvent in the
インクジェット法を用いて光透過性樹脂６２３と光拡散性微粒子６２４とからなる凸形状（略半球状）のマイクロレンズ６２５を形成するので、金型成形法や射出成形法を用いた場合のように成形金型を必要とすることがなく、また材料のロスもほとんどなくなる。したがって、製造コストの低減化を図ることができる。また、得られるマイクロレンズ６２５が凸形状（略半球状）のものとなるので、このマイクロレンズを例えば３６０°といった広い角度範囲（方向）に亘ってほぼ均一に光拡散させるものとすることができ、しかも光拡散性微粒子６２６を複合化していることにより、得られるマイクロレンズに高い拡散性能を付与することができる。
Since the convex (substantially hemispherical) microlens 625 composed of the
＜ＤＮＡチップ＞
図１４は、本発明に係る薄膜パターンを使って、検査機としてのＤＮＡチップを形成する実施形態を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）及び（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。なお、ＤＮＡチップに関する技術は、例えば、特開平１０−１６８３８６号公報、特開２０００−２３２８８３号公報などに記載されている。
図１４（ａ）及び（ｂ）において、本例のＤＮＡチップは、基材９００上に反応膜９０２が設けられた構成からなる。本実施形態においては、反応膜９０２の周囲に撥液性を有する薄膜９０３が設けられている。薄膜９０３は撥液性を有する単分子膜からなる。ＤＮＡチップ用の反応膜９０２を形成する反応剤としては、例えばＤＮＡ断片が用いられる。あらかじめ遺伝子配列の判明している数十から数百種類のＤＮＡ断片を溶液中に含ませ、基材９００上に固定する。さらに、本例のＤＮＡチップは、図１３（ｃ）に示すように、基材９００の裏側から光が入射し、反応膜９０２を通過して取り出されるようになっている。本例のＤＮＡチップの使用にあたっては、液状の遺伝子サンプル９０５を作成し、それをチップ上に配置する。サンプルに適合する遺伝子がある場合は、捕捉反応により反応膜９０２に反応し塩基配列が特定され、合成された蛍光染料により蛍光を発する。
<DNA chip>
FIG. 14 is a view for explaining an embodiment of forming a DNA chip as an inspection machine using the thin film pattern according to the present invention, wherein (a) is a plan view, and (b) and (c) are A It is -A sectional drawing. Techniques relating to DNA chips are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-168386 and 2000-232883.
14A and 14B, the DNA chip of this example has a structure in which a
上記ＤＮＡチップの製造するには、まず、基材９００上に薄膜９０３が形成され、次いで、除去領域３を有する薄膜パターンが、本発明に係る薄膜パターンの形成方法に基づいて形成される。次に、吐出ヘッド２０により、除去領域３に吐出ヘッド２０より反応剤が吐出されて基材９００上に反応膜９０２が形成される。これによりＤＮＡチップが製造される。
To manufacture the DNA chip, first, a
なお、光熱変換層を有する基材９００上の全面に反応膜９０２を予め設けておき、この反応膜９０２に対して光を照射し、光が照射された照射領域に対応する反応膜９０２を除去することでパターニングし、基材９００上に反応膜９０２を離散的に配置するようにしてもよい。そして、離散的に配置された反応膜９０２に対して遺伝子サンプル９０５を配置すればよい。
Note that a
＜その他の実施の形態＞
上記実施形態において、昇華性色素層５（又は昇華性色素）の代わりに、光を照射されることによりガスを発生するガス発生材料を含むガス発生層を設けてもよい。このようにすれば、基材１上又は基材１の中にガス発生材料を設けることにより、照射された光によって所望領域からガスを発生させ、そのガスの発生により所望領域の薄膜２を基材１上から除去することができ、薄膜２をパターニングすることができる。したがって、従来のパターニングのおけるマスクを必要とせず、また電子ビームや紫外線を用いることなく、簡便にかつ高い解像度で薄膜をパターニングすることができる。すなわち、本実施形態によっても、使用する光照射装置の選択の幅が広がり、高価で大掛かりな光照射装置及びマスクを用いなくても、基材上より薄膜を良好に除去して高精度にパターニングすることができる。
また、上記ガス発生層は、光が照射されることによりガスが発生するものではなく、加熱されることによりガスが発生するものであってもよい。そして、光熱変換層４に隣接してガス発生層を設け、光熱変換層４に光を照射して熱を発生させ、その熱でガス発生層からガスを発生させて、薄膜２をパターニングすることとしてもよい。そこで、上記実施の形態における基材１又は光熱変換層４と昇華性色素層５との間に、光照射又は加熱によりガスを発生するガス発生材料を含むガス発生層が設けられている構成を採用することもできる。このようにすると、光照射のみにより、加熱のみにより、又は光照射と加熱と両方により、ガスを発生させて、薄膜２をパターニングすることができる。
<Other embodiments>
In the above embodiment, instead of the sublimable dye layer 5 (or sublimable dye), a gas generation layer containing a gas generation material that generates gas when irradiated with light may be provided. In this way, by providing the gas generating material on or in the
The gas generation layer may be one that does not generate gas when irradiated with light but generates gas when heated. Then, a gas generation layer is provided adjacent to the light-to-heat conversion layer 4, the light-to-heat conversion layer 4 is irradiated with light to generate heat, and the gas is generated from the gas generation layer by the heat, thereby patterning the
ガス発生材料は、光を吸収したり光エネルギーから変換された熱エネルギーを吸収すると、分解反応を起こして窒素ガスや水素ガスなどを放出するものであって、発生したガスにより薄膜２を除去するエネルギーを提供する役割を有する。このようなガス発生材料としては、四窒酸ペンタエリトリトール(pentaerythritol tetranitrate ：ＰＥＴＮ)及びトリニトロトルエン(trinitrotoluene：ＴＮＴ)よりなる群から選択された少なくとも一つの物質等、あるいはＧＡＰ（グリシジルアジドポリマー）等が挙げられる。
When the gas generating material absorbs light or absorbs thermal energy converted from light energy, it causes a decomposition reaction to release nitrogen gas, hydrogen gas, etc., and the
１…基材、２…薄膜（単分子膜）、３…除去領域、４…光熱変換層、５…昇華性色素層１１…光源、１５…マスク、２０…吐出ヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (25)
前記薄膜は光開始剤を有するモノマーを含むことを特徴とするパターンの形成方法。 The method for forming a pattern, wherein the thin film contains a monomer having a photoinitiator.
前記基材に、前記昇華性材料が混在されていることを特徴とするパターンの形成方法。 A method of forming a pattern, wherein the sublimation material is mixed in the base material.
前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側から前記光を照射することを特徴とするパターンの形成方法。 The pattern forming method, wherein the light is irradiated from the other surface side of the base material on which the thin film is not provided.
前記薄膜及び前記基材の少なくとも１つの光透過率に基づいて、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側及び前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側のどちらかから前記光を照射するかを決定することを特徴とするパターンの形成方法。 Based on at least one light transmittance of the thin film and the base material, either the one surface side of the base material provided with the thin film or the other surface side of the base material not provided with the thin film Determining whether to irradiate the light.
前記昇華性材料は、前記基材の表面側又は裏面側に、前記基材及び前記薄膜とは独立した昇華性色素層として形成されており、 The sublimable material is formed as a sublimable dye layer independent of the base material and the thin film on the front surface side or the back surface side of the base material,
前記光熱変換材料を含む光熱変換層が、前記基材、前記薄膜及び前記昇華性色素層とは独立して設けられており、 A photothermal conversion layer containing the photothermal conversion material is provided independently of the base material, the thin film and the sublimable dye layer,
前記光熱変換層は、前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側に設けられていることを特徴とするパターンの形成方法。 The method for forming a pattern, wherein the photothermal conversion layer is provided on the other surface side of the base material on which the thin film is not provided.
前記薄膜は光開始剤を有するモノマーを含むことを特徴とするパターンの形成方法。 The method for forming a pattern, wherein the thin film contains a monomer having a photoinitiator.
前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側から前記光を照射することを特徴とすることを特徴とするパターンの形成方法。 The pattern is formed by irradiating the light from the other surface side of the base material on which the thin film is not provided.
前記薄膜及び前記基材の少なくとも１つの光透過率に基づいて、前記基材の前記薄膜が設けられた一方の面側及び前記基材の前記薄膜が設けられていない他方の面側のどちらかから前記光を照射するかを決定することを特徴とするパターンの形成方法。 Based on at least one light transmittance of the thin film and the base material, either the one surface side of the base material provided with the thin film or the other surface side of the base material not provided with the thin film Determining whether to irradiate the light.
パターニングされた前記薄膜を有する前記基材上に、配線パターン形成用材料を含む液滴を配置することにより配線パターンを形成する工程と、 Forming a wiring pattern by disposing a droplet containing a wiring pattern forming material on the substrate having the patterned thin film;
を有することを特徴とする配線パターンの形成方法。 A method of forming a wiring pattern, comprising:
パターニングされた前記薄膜を有する前記基材上に、配線パターン形成用材料を含む液滴を配置することにより配線パターンを形成する工程と、 Forming a wiring pattern by disposing a droplet containing a wiring pattern forming material on the substrate having the patterned thin film;
を有することを特徴とする配線パターンの形成方法。 A method of forming a wiring pattern, comprising:
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